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9.19: Evolución de la Planta Semilla

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    ¿Por qué se llaman girasoles?

    Cuando la planta está en etapa de brote, la flor tiende a rastrear el movimiento del sol a través del horizonte, de ahí el nombre de girasol. Las plantas con flores fueron el último grupo de plantas en evolucionar. La flor contiene tanto las estructuras reproductivas masculinas como femeninas, y estas plantas se han vuelto tremendamente exitosas. Pero estas plantas no podrían haber evolucionado sin la evolución previa de la semilla. Entonces, ¿qué es exactamente una semilla?

    Emergen las plantas de semillas

    Para la reproducción, las plantas vasculares tempranas aún necesitaban humedad. Los espermatozoides tuvieron que nadar de órganos reproductores masculinos a femeninos para la fecundación. Las esporas también necesitaban algo de agua para crecer y, a menudo, también para dispersarse. Por supuesto, la sequedad y otras duras condiciones dificultaron la supervivencia de las pequeñas plantas nuevas crías. Con la evolución de las semillas en las plantas vasculares, todo eso cambió. Las plantas semilleras desarrollaron una serie de adaptaciones que permitieron reproducirse sin agua. Como resultado, las plantas semilleras tuvieron un gran éxito. Ellos explotaron en prácticamente todos los hábitats de la Tierra.

    ¿Por qué las semillas son tan adaptativas en tierra? Una semilla contiene un embrión y un suministro de alimento encerrado dentro de una capa dura. Un embrión es un cigoto que ya comenzó a desarrollarse y crecer. El crecimiento temprano y desarrollo de un embrión vegetal en una semilla se llama germinación. La semilla protege y nutre al embrión y le da una enorme ventaja en la “carrera” de la vida. Muchas semillas pueden esperar a germinar hasta que las condiciones sean favorables para el crecimiento. Esto aumenta aún más las posibilidades de supervivencia de la descendencia.

    Otras adaptaciones reproductivas que evolucionaron en plantas semilleras incluyen óvulos, polen, tubos de polen y polinización por animales.

    • Un óvulo es una estructura reproductiva femenina en plantas semilleras que contiene un minúsculo gametofito femenino. El gametofito produce un óvulo. Después de que el óvulo es fertilizado por los espermatozoides, el óvulo se convierte en una semilla.
    • Un grano de polen es un pequeño gametofito macho encerrado en una cápsula dura (ver Figura abajo). Lleva el esperma a un óvulo al tiempo que evita que se seque. Los granos de polen no pueden nadar, pero son muy ligeros, por lo que el viento los puede llevar. Por lo tanto, pueden viajar por aire en lugar de agua.
    • El polen soplado por el viento podría aterrizar en cualquier lugar y ser desperdiciado. Otra adaptación resolvió este problema. Las plantas desarrollaron rasgos que atraen polinizadores animales específicos. Al igual que la abeja en la Figura de abajo, un polinizador recoge polen en su cuerpo y lo lleva directamente a otra planta de la misma especie. Esto aumenta en gran medida las posibilidades de que se produzca la fertilización.
    • El polen también evolucionó la capacidad de hacer crecer un tubo, llamado tubo de polen, a través del cual los espermatozoides podrían transferirse directamente del grano de polen al óvulo. Esto permitió que el esperma llegara a un óvulo sin nadar a través de una película de agua. Finalmente liberó a las plantas de depender de la humedad para reproducirse.
    F-D_2e429de4a41dbe9724264beb1c610b0f70f31f099313fdc9e4af90c6+image_tiny+image_tiny.jpgLos granos individuales de polen pueden tener superficies espinosas que los ayudan a adherirse a polinizadores como las abejas. ¿Qué otros animales polinizan las plantas?

    Plantas de Semilla Divergen

    Las primeras plantas semilleras formaron semillas en conos. Los conos están formados por escamas superpuestas, las cuales son hojas modificadas (ver Figura a continuación). Los conos machos contienen polen y los conos femeninos contienen huevos. Las semillas también se desarrollan en conos femeninos. Las plantas semilleras modernas que producen semillas en conos se llaman gimnospermas.

    F-d_2ae96625f2e6696c255f33dabfc455f3834fe03a17502b048c62fc51+image_thumb_postcard_tiny+image_thumb_postcard_tiny.jpgLas gimnospermas producen semillas en conos (izquierda). Cada escala tiene una semilla adherida (derecha).

    Posteriormente, las plantas semilleras llamadas angiospermas evolucionaron. Producen flores, que consisten en estructuras reproductivas tanto masculinas como femeninas. La estructura reproductiva femenina en una flor incluye un órgano llamado ovario. Los huevos se forman en óvulos dentro de los ovarios, que también encierran y protegen las semillas en desarrollo después de que ocurre la fertilización. En muchas especies de plantas con flores, los ovarios se convierten en frutos, los cuales atraen a los animales que dispersan las semillas.

    Resumen

    • La evolución de las semillas y el polen permitió que las plantas se reprodujeran en tierra sin humedad.
    • Las plantas con flores evolucionaron flores con ovarios que formaron frutos. Han sido las plantas más exitosas de todas.

    Revisar

    1. ¿Qué es una semilla?
    2. Describir los conos.
    3. Comparar y contrastar gimnospermas y angiospermas, y dar un ejemplo de cada una.
    4. ¿Qué adaptación importante de las plantas —tejidos vasculares o semillas— crees que fue más importante en la evolución de las plantas? Elige una de las dos adaptaciones y escribe un argumento lógico para apoyar tu elección.
    Imagen Referencia Atribuciones
    F-d_76f1c5e2bbb22612a9b9002da887fe1442189cbb634f2501f75f4bd0+image_tiny+image_tiny.jpg [Figura 1] Licencia: CC BY-NC
    F-D_2e429de4a41dbe9724264beb1c610b0f70f31f099313fdc9e4af90c6+image_tiny+image_tiny.jpg [Figura 2] Crédito: Polen: Centro de Microscopio Electrónico Dartmouth, Dartmouth College; Abeja: Darron Birgenheier
    Fuente: Polen: Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Misc_Pollen.jpg; Abeja: http://www.flickr.com/photos/darronb/6177831662/
    Licencia: CC BY 2.0
    f-d_2ae96625f2e6696c255f33dabfc455f3834fe03a17502b048c62fc51+image_thumb_small_tiny+image_thumb_small_tiny.jpg [Figura 3] Crédito: flickr:Tree-species
    Fuente: http://www.flickr.com/photos/22327649@N03/2169060844/; http://www.flickr.com/photos/22327649@N03/2169063742/
     Licencia: CC BY 2.0

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